專利名稱：一種低耗材、高效率的三相交流同步發(fā)電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
從十八世紀(jì)三相電機(jī)發(fā)展到今天，同步發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì)制造仍然固守傳統(tǒng)的方式，即在定子鐵芯上開槽，槽內(nèi)放置導(dǎo)線，轉(zhuǎn)子上裝有磁極和激磁繞組，當(dāng)激磁繞組通過直流電后產(chǎn)生磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)子，磁場(chǎng)與定子導(dǎo)線之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，感應(yīng)出交流電勢(shì)發(fā)電。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的就是提供一種體積小、效率高、成本低的三相交流同步發(fā)電機(jī)。
本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是，一種低耗材、高效率的三相交流同步發(fā)電機(jī)，包括機(jī)殼10、與機(jī)殼固定連接的定子和與機(jī)殼轉(zhuǎn)動(dòng)連接的轉(zhuǎn)子，定子鐵芯18通過定子固定套7與機(jī)殼10連接，定子線圈8裝在條形定子鐵芯18上，固定環(huán)16支在鐵芯內(nèi)側(cè)固定；轉(zhuǎn)子由電機(jī)軸15、滑環(huán)6、轉(zhuǎn)子磁極鐵芯19、隔磁環(huán)13和轉(zhuǎn)子磁極線圈20構(gòu)成，滑環(huán)6固定在電機(jī)軸15上，轉(zhuǎn)子磁極鐵芯19通過隔磁環(huán)13固定在電機(jī)軸15上，轉(zhuǎn)子磁極線圈20纏繞在磁極鐵芯19上，磁極鐵芯19外側(cè)設(shè)置有平衡去重環(huán)；定子線圈按中間第一抽頭22、第二抽頭23、第三抽頭24接橋式整流裝置，直流輸出接轉(zhuǎn)子磁極線圈激磁。
磁極鐵芯由A3優(yōu)質(zhì)碳素鋼板加工完成。
定子固定套、固定環(huán)由隔磁材料制成。
定子固定套7按條形鐵芯外形尺寸加工槽口圓周均布。
轉(zhuǎn)子磁極鐵芯為凸極，極數(shù)與原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)對(duì)應(yīng)的極數(shù)相等，條形定子鐵芯數(shù)是轉(zhuǎn)子凸極數(shù)3倍。
定子鐵芯端面與斜面軸線夾角是45°，轉(zhuǎn)子鐵芯與定子鐵芯斜面配合，配合斜面凸極兩側(cè)極弧角0.25°，斜面配合間隙0.30mm。
轉(zhuǎn)子繞組通上直流電后，磁極產(chǎn)生磁力線，轉(zhuǎn)子磁極產(chǎn)生N極S極，兩個(gè)轉(zhuǎn)子磁極鐵芯8個(gè)凸極產(chǎn)生4個(gè)N極、4個(gè)S極。同一磁極鐵芯相鄰磁極極性相反，兩端磁極中心線在同一軸線上，當(dāng)兩端磁極旋轉(zhuǎn)在同一條定子鐵芯一端N極、另一端必須是S極性。轉(zhuǎn)子連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)定子鐵芯通過往復(fù)交變磁力線作用定子繞組感應(yīng)交流電勢(shì)。
本實(shí)用新型的有益效果是，1.設(shè)計(jì)原理創(chuàng)新，用途廣泛。適用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)、汽油發(fā)電機(jī)、柴油發(fā)電機(jī)等。
2.體積小、容量大，比相同容量發(fā)電機(jī)小一個(gè)機(jī)座號(hào)，降低一個(gè)尺寸段。。
3.耗材低，性能好，效率高，與JB/T8981相同容量電機(jī)比見5千瓦同步發(fā)電機(jī)標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)對(duì)比表，每臺(tái)定子矽鋼片節(jié)材50％、定子銅線節(jié)材56％。效率提高7.1％。定子繞組無端部連接線、無端部漏磁，轉(zhuǎn)子磁極鐵芯與軸加隔磁環(huán)減少漏磁。
4.條形定子鐵芯無齒諧波，無漏磁。
5.工藝性好定、轉(zhuǎn)子繞組加工簡(jiǎn)單，調(diào)試維修方便，降低加工制造維修成本。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。


圖1是本實(shí)用新型的磁路原理圖。
圖2是本實(shí)用新型的總裝結(jié)構(gòu)圖。
圖3是本實(shí)用新型的轉(zhuǎn)子鐵芯圖。
圖4是本實(shí)用新型的轉(zhuǎn)子鐵芯A-A剖視圖。
圖5是本實(shí)用新型的轉(zhuǎn)子鐵芯凸極a-b-c-d視圖。
圖6是本實(shí)用新型的定子鐵芯圖。
圖7是本實(shí)用新型的定子繞組接線圖。
圖8是本實(shí)用新型的定子繞組接線電路圖。
圖9是本實(shí)用新型的定子固定套結(jié)構(gòu)圖。
圖中，1.軸承外蓋，2.螺絲，3.軸承，4.機(jī)殼前端蓋，5.軸承內(nèi)蓋，6.滑環(huán)，7.定子固定套，8.定子線圈，9.螺釘，10.機(jī)殼，11.機(jī)殼后端蓋，12.鍵，13.隔磁環(huán)，14.螺栓，15.電機(jī)軸，16.固定環(huán)，17.螺釘，18.定子鐵芯，19.轉(zhuǎn)子鐵芯，20.轉(zhuǎn)子線圈，21.軸用擋圈，22.定子線圈按中間第一抽頭，23.定子線圈按中間第二抽頭，24.定子線圈按中間第三抽頭。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的三相交流同步發(fā)電機(jī)由定子、轉(zhuǎn)子、端蓋主件組成。
定子由機(jī)殼10、定子固定套7、條形定子鐵芯18、定子線圈6、固定環(huán)16構(gòu)成。定子固定套、固定環(huán)由隔磁材料制成。定子固定套內(nèi)環(huán)按條形鐵芯外形尺寸加工槽口圓周均布。定子固定套7用螺釘9與機(jī)殼10連接，通過機(jī)殼10、定子固定套組合加工成定子支架，將定子線圈8裝在條形定子鐵芯18上，固定環(huán)16用螺釘17與定子鐵芯18連接，帶繞組鐵芯裝在定子支架槽內(nèi)，再將固定環(huán)16支在鐵芯內(nèi)側(cè)固定后，定子組裝完工。
轉(zhuǎn)子由電機(jī)軸15、滑環(huán)6、轉(zhuǎn)子磁極鐵芯19、隔磁環(huán)13、轉(zhuǎn)子磁極線圈20構(gòu)成。轉(zhuǎn)子磁極線圈纏繞在磁極鐵芯19上，凸極鐵芯由A3優(yōu)質(zhì)碳素鋼板加工完成。軸伸端磁極鐵芯內(nèi)孔裝隔磁環(huán)13，磁極鐵芯外側(cè)均有平衡去重環(huán)，先將無隔磁環(huán)帶繞組轉(zhuǎn)子鐵芯裝在電機(jī)轉(zhuǎn)軸15非軸伸端，滑環(huán)6裝在同向軸上，再裝軸承內(nèi)蓋5、軸承3、機(jī)殼前端蓋4、軸承外蓋1，軸承外蓋1用螺絲2與機(jī)殼前端蓋4連接，完成后裝在定子內(nèi)，把帶隔磁環(huán)帶繞組轉(zhuǎn)子磁極裝在電機(jī)軸伸側(cè)上，軸承內(nèi)蓋5、軸承3、機(jī)殼后端蓋11、軸承外蓋緊固好，機(jī)殼10與機(jī)殼后端蓋11用螺栓14連接。電機(jī)軸15外端設(shè)置有鍵12，電機(jī)軸15內(nèi)端設(shè)置有軸用擋圈21。
本實(shí)用新型的轉(zhuǎn)子磁極凸極，凸極數(shù)等于原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)對(duì)應(yīng)的極數(shù)。條形定子鐵芯數(shù)是轉(zhuǎn)子凸極數(shù)3倍。
定子鐵芯端部斜面與軸線夾角是45°，轉(zhuǎn)子鐵芯與定子鐵芯斜面配合，配合斜面凸極兩側(cè)極弧角0.25°，斜面配合間隙0.3mm。
本實(shí)用新型的定子線圈按中間抽頭22、23、24接橋式整流裝置，直流輸出接轉(zhuǎn)子磁極線圈激磁。
運(yùn)用本實(shí)用新型理論設(shè)計(jì)的三相交流同步發(fā)電機(jī)系列中，5KW 1500r/min同步發(fā)電機(jī)、，與JB/T8981標(biāo)準(zhǔn)要求下設(shè)計(jì)制造的5KW 1500r/min同步發(fā)電機(jī)標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)對(duì)比如表
5kw同步發(fā)電機(jī)標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)對(duì)比表

通過表中列出指標(biāo)比較，按JB/T8981生產(chǎn)的同步發(fā)電機(jī)有如下不足體積大、容量小、效率低，矽鋼片利用率低，定子鐵芯用量多，定子繞組用銅多，耗材多，成本高。
權(quán)利要求1.一種低耗材、高效率的三相交流同步發(fā)電機(jī)，包括機(jī)殼(10)、與機(jī)殼固定連接的定子和轉(zhuǎn)子，其特征在于，條形定子鐵芯(18)通過定子固定套(7)與機(jī)殼(10)連接，定子線圈(8)裝在條形定子鐵芯(18)上，固定環(huán)(16)支在鐵芯內(nèi)側(cè)固定；轉(zhuǎn)子由電機(jī)軸(15)、滑環(huán)(6)、轉(zhuǎn)子磁極鐵芯(19)、隔磁環(huán)(13)和轉(zhuǎn)子磁極線圈(20)構(gòu)成，滑環(huán)(6)固定在電機(jī)軸(15)上，轉(zhuǎn)子磁極鐵芯(19)通過隔磁環(huán)(13)固定在電機(jī)軸(15)上，轉(zhuǎn)子磁極線圈(20)纏繞在磁極鐵芯(19)上，磁極鐵芯(19)凸極外側(cè)設(shè)置有平衡去重環(huán)；定子線圈按中間抽頭接橋式整流裝置，直流輸出接轉(zhuǎn)子磁極線圈激磁；定子鐵芯端部斜面與軸線夾角是40-60°，轉(zhuǎn)子鐵芯與定子鐵芯斜面配合，配合斜面凸極兩側(cè)極弧角0.2-2°，斜面配合間隙0.2-1.0mm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低耗材、高效率的三相交流同步發(fā)電機(jī)，其特征在于，定子固定套(7)按條形鐵芯外形尺寸加工槽口圓周均布。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低耗材、高效率的三相交流同步發(fā)電機(jī)，其特征在于，轉(zhuǎn)子磁極凸極，凸極數(shù)等于原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)對(duì)應(yīng)的極數(shù)，條形定子鐵芯數(shù)是轉(zhuǎn)子凸極數(shù)3倍。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低耗材、高效率的三相交流同步發(fā)電機(jī)，其特征在于，定子鐵芯端部斜面與軸線夾角是45°，轉(zhuǎn)子鐵芯與定子鐵芯斜面配合，配合斜面凸極兩側(cè)極弧角0.25°，斜面配合間隙0.3mm。
專利摘要一種低耗材、高效率的三相交流同步發(fā)電機(jī)屬于電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。包括機(jī)殼、定子和轉(zhuǎn)子，由A3優(yōu)質(zhì)碳素鋼板加工完成的轉(zhuǎn)子磁極鐵芯19通過隔磁環(huán)13固定在電機(jī)軸15上，磁極鐵芯19外側(cè)設(shè)置有平衡去重環(huán)；定子線圈按中間抽頭22、23、24接橋式整流裝置，直流輸出接轉(zhuǎn)子磁極線圈激磁。定子鐵芯端部斜面與軸線夾角是40－60°，轉(zhuǎn)子鐵芯與定子鐵芯斜面配合，配合斜面凸極兩側(cè)極弧角0.2－2°，斜面配合間隙0.2－1.0mm。本實(shí)用新型的有益效果是體積小、效率高、成本低。主要適用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)、汽油發(fā)電機(jī)、柴油發(fā)電機(jī)等。
文檔編號(hào)H02K1/24GK2924910SQ200620090380
公開日2007年7月18日 申請(qǐng)日期2006年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月10日
發(fā)明者張連興, 苗紅云, 周云志, 劉正文 申請(qǐng)人:大連普惠應(yīng)用技術(shù)研究所